粉尘防爆课件焦作安全生产监督管理局.ppt

粉尘爆炸的危害 预防及隐患排查 国家安监总局安全生产专家委员会专家国家安全生产标准化评审专家省 市安委会安全生产专家组专家张福川139391780050391ZFC 1 粉尘爆炸事故案例分析2 工业粉尘爆炸的危害及预防3 加强粉尘治理的监管 强化隐患排查的力度4 粉尘爆炸事故隐患排查 交流内容 前言 操作要安全 安全为了生产 生产必需安全 一 粉尘爆炸事故案例分析 2014年8月2日 发生的昆山中荣金属制品有限公司爆炸特别重大事故 事故导致75人死亡 180多人受伤 企业生产过程中粉尘超标 电器设备短路打火产生火花 粉尘管道进水引发氧化还原反应产生大量热量引发事故 事故直接原因是轮毂抛光产生粉尘严重超标 遇到明火爆炸燃烧 一是电器设备短路打火产生火花 而该企业所有电器设备都不满足防爆要求 二是进水 粉尘管道进入水分 水和铝合金粉尘发生氧化还原反应 产生大量热量 达到爆炸温度极限值 引燃发火爆炸 事故的直接原因是 事故车间除尘系统较长时间未按规定清理 铝粉尘集聚 除尘系统风机开启后 打磨过程产生的高温颗粒在集尘桶上方形成粉尘云 1号除尘器集尘桶锈蚀破损 桶内铝粉受潮 发生氧化放热反应 达到粉尘云的引燃温度 引发除尘系统及车间的系列爆炸 因没有泄爆装置 爆炸产生的高温气体和燃烧物瞬间经除尘管道从各吸尘口喷出 导致全车间所有工位操作人员直接受到爆炸冲击 造成群死群伤 管理原因是 中荣公司无视国家法律 违法违规组织项目建设和生产 苏州市 昆山市和昆山开发区对安全生产重视不够 安全监管责任不落实 对中荣公司违反国家安全生产法律法规 长期存在事故隐患治理不力等问题失察 负有安全生产监督管理责任的有关部门未认真履行职责 审批把关不严 监督检查不到位 专项治理工作不深入 不落实 江苏省淮安市建筑设计研究院 南京工业大学 江苏莱博环境检测技术有限公司和昆山菱正机电环保设备有限公司等单位 违法违规进行建筑设计 安全评价 粉尘检测 除尘系统改造 根据调查事实和有关法律法规 对中荣公司董事长吴基滔 总经理林伯昌 经理吴升宪 昆山开发区管委会副主任 党工委委员 安委会主任陈艺 昆山开发区经济发展和环境保护局副局长兼安委会副主任黄惠林 昆山市安全监管局副局长陆冠峰 昆山市公安消防大队原参谋 现任张家港市公安消防大队大队长王剑 昆山市公安消防大队大队长宋秀堂 昆山市环境保护局副局长丁玉东等18人采取司法措施 对其他35名地方党委政府及其有关部门工作人员分别给予相应的党纪 政纪处分 2015年6月27日晚间20时40分许 台湾新北市八仙水上乐园舞台 在派对活动最后5分钟发生粉尘爆炸意外 报道称 许多人被烧得皮开肉绽在地上打滚 台湾卫生部门统计 到28日14点 八仙乐园粉尘爆炸伤患累计达524人 分送43间医院 所幸并无人死亡 已确认两名大陆学生在粉尘爆炸中受伤 两人均为台湾交通大学陆生 爆炸事故现场 2015年1月31日6时8分 内蒙古自治区呼伦贝尔市根河市金河兴安人造板有限公司发生粉尘爆炸事故 引发火灾 截至2月4日 已造成6人死亡 3人受伤 生产车间厂房严重损毁 该事故企业主要从事中密度纤维板的生产和销售 其生产纤维板的砂光 打磨 工艺所产生的木纤维粉尘为可燃性粉尘 据初步调查分析 该起事故是由除尘系统的收尘仓发生初始爆炸 引起生产车间内的粉尘发生二次爆炸 引发生产车间和库房的火灾 2016年4月29日16时许 广东省深圳市光明新区精艺星五金加工厂发生铝粉尘爆炸事故 截至5月6日 已造成4人死亡 6人受伤 其中5人严重烧伤 事故单位主要从事自行车铝合金配件抛光业务 未按标准规范设置除尘系统 采用轴流风机经矩形砖槽除尘风道 将抛光铝粉尘正压吹送至室外的沉淀池 5月31日5时左右 河南省安阳县水冶镇盛鑫铁合金经销处发生一起疑似雷蒙磨粉尘爆炸 造成7人受伤 其中3人在送往医院过程中因伤势较重不治身亡 其他4人正在积极救治中 二 工业粉尘爆炸危害及预防措施 粉尘的概念 粉尘爆炸 这一并不新鲜的概念 再一次引发关注 粉尘为什么会发生爆炸 无论是作为生产过程中出现的伴随现象 还是作为所需要的最终产品 凡是呈细粉状态的固体物质 人们称为粉尘 按堆积状态 可分为粉尘层 沉积粉尘 和粉尘云 悬浮粉尘 两类 在粉尘爆炸研究中 常把粉尘分为可燃粉尘和不可燃粉尘 或惰性粉尘 两类 可燃粉尘是指空气中氧反应能放热的粉尘 在我国 由可燃性粉尘引发的燃烧 爆炸事故多次发生 造成严重的人员伤亡和财产损失 引起社会各界的广泛关注 如1987年黑龙江省哈尔滨亚麻纺织厂发生亚麻粉尘爆炸事故 造成58人死亡 65人重伤 112人轻伤 2002年以来 先后发生过饲料 木材 硫磺 色母粉 铝粉 硅铁粉 食糖等粉尘爆炸事故 历史上第一次有记载的粉尘爆炸事故1785年12月14日 意大利的一家面粉厂发生粉尘爆炸 至今已有200多年发生在日 德 美的粉尘爆炸事故1952年 1979年间 日本发生各类粉尘爆炸事故209起 伤亡共546人 其中以粉碎制粉工艺和除尘系统较突出 1965年 1980年间 联邦德国发生各类粉尘爆炸事故768起 其中较严重的是木粉及木制品粉尘和粮食饲料爆炸事故 1980年 2005年间 美国发生各类粉尘爆炸事故281起 死亡119人 受伤718人 粉尘爆炸事故在发达国家也时有发生 据报道 近年来新西兰 马来西亚 韩国 澳大利亚 新加坡 印度 菲列宾等亚洲国家也发生过乳制品 面粉 奶粉 食糖 煤粉等爆炸事故 一些可燃性粉尘生产 使用 储运企业因粉尘爆炸导致厂房垮塌 烧毁 经济损失巨大 粉尘爆炸的基本原理 一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉 锌粉 硅铁粉 镁粉 铁粉 铝材加工研磨粉 各种塑料粉末 有机合成药品的中间体 小麦粉 糖 木屑 染料 胶木灰 奶粉 茶叶粉末 烟草粉末 煤尘 植物纤维尘等 这些物料的粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H C N S等元素存在 当它们与过氧化物和易爆粉尘共存时 便发生分解 由氧化反应产生大量的气体 或者气体量虽小 但释放出大量的燃烧热 例如 铝粉只要在二氧化碳气氛中就有爆炸的危险 粉尘爆炸的难易与粉尘的物理 化学性质和环境条件有关 一般认为燃烧热越大的物质越容易爆炸 如煤尘 碳 硫黄等 氧化速度快的物质容易爆炸 如镁粉 铝粉 氧化亚铁 染料等 容易带电的粉尘也很容易引起爆炸 如合成树脂粉末 纤维类粉尘 淀粉等 这些导电不良的物质由于与机器或空气摩擦产生的静电积聚起来 当达到一定量时 就会放电产生电火花 构成爆炸的火源 通常不易引起爆炸的粉尘有土 砂 氧化铁 研磨材料 水泥 石英粉尘以及类似于燃烧后的灰尘等 这类物质的粉尘化学性质比较稳定 所以不易燃烧 但是如果这类粉尘产生在油雾以及CO CH4 煤气之类可燃气体中 也容易发生爆炸 粉尘的爆炸可视为由以下三步发展形成的 第一步是悬浮的粉尘在热源作用下迅速地干馏或气化而产生出可燃气体 第二步是可燃气体与空气混合而燃烧 第三步是粉尘燃烧放出的热量 以热传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的粉尘 这些粉尘受热汽化后使燃烧循环地进行下去 随着每个循环的逐次进行 其反应速度逐渐加快 通过剧烈的燃烧 最后形成爆炸 这种爆炸反应以及爆炸火焰速度 爆炸波速度 爆炸压力等将持续加快和升高 并呈跳跃式的发展 粉尘爆炸的五个要素 这些粉尘只需满足5个条件 即很有可能发生爆炸 可燃性粉尘 助燃气体 一般指氧气 点火源 扩散 形成粉尘云 受限空间 扩散后形成的粉尘云在达到一定浓度后 只要接触火星就会快速燃烧 刚开始是爆燃 粉尘之间的能量快速传播 一定时间后压力升高 就会产生爆炸现象 而这个粉尘云爆炸完了 会传播到另一个粉尘云 其间地面上的粉尘也会被气流扬起来发生二次甚至多次爆炸 所以一般的粉尘爆炸事故死亡人数都比较多 粉尘爆炸主要有两大特征 第一 平时使用中似乎没有爆炸危险性的物质 例如 木材 金属 食品等 处于微细粉尘状态时 也会具有潜在的爆炸危险性 从以往的事故案例中可以看出 大多数事故是由于没有充分认识到粉尘在微细状态下的爆炸危险性 才酿成了爆炸惨剧 第二 粉尘爆炸一般是 副产物 因某种原因发生一次爆炸 例如 燃气泄漏导致的燃气爆炸 时 其压力波将席卷地面 生产设备上堆积的粉尘 形成悬浮于空气中的可燃粉尘 遇到火源后 产生粉尘爆炸 二次爆炸 更为严重的情况下 二次爆炸产生的压力波还会卷起周围堆积的粉尘 引发三次 四次等连锁性粉尘爆炸 如果爆炸后并发火灾 事故造成的损失将会更大 2010年2月20日 美国CTA隔声材料厂发生树脂粉尘爆炸 导致7人死亡 37人受伤 2013年2月8日 美国皇家糖厂发生爆炸事故 事故共造成14人死亡 36人重伤 如何预防可燃性粉尘爆炸 粉尘必须悬浮在助燃气体 如空气 中 混合后的粉尘达到浓度爆炸极限 大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘 只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮 同时 爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示 一般是20 60g m3 低于这个浓度 难以形成持续燃烧 更谈不上爆炸 粉尘爆炸有产生2次爆炸的可能性 由于粉尘的初始爆炸气浪会将沉积粉尘扬起 在新的空间达到爆炸浓度而产生2次爆炸 这种连续爆炸会造成极大的破坏 粉尘爆炸会产生有毒气体 一氧化碳和爆炸物 如塑料 自身分解的毒气往往会造成众多人畜中毒伤亡 对职工来说 长期生活在粉尘浓度高的环境中 慢性阻塞性呼吸道疾病如气管炎 支气管炎 支气管哮喘等发病率显著增高 且易造成这些病人病情恶化 一些化学物可附载于粉尘 随呼吸进入人体成为肺癌的致病因子 许多重金属如铁 铍 铝等的化合物附着在颗粒表面上 也可对人体造成危害 在作业环境中长期吸入含有二氧化硅的粉尘 可以使人得矽肺病 这类疾病往往发生于翻砂 水泥 煤矿开采等工作中 铁质工具敲击产生火花 点燃粉尘云引起爆炸的案例很多 秦皇岛骊骅股份有限公司公司是农业产业化国家重点龙头企业 中国淀粉糖行业前20强 中国食品行业百强企业 是全国淀粉及淀粉糖行业中综合生产能力最大 经济效益最好的重点骨干企业之一 现有员工3330人 该公司总资产10亿元 2010年2月24日秦皇岛骊骅淀粉公司淀粉四车间发生粉尘爆炸事故 是一起使用铁质工具清理 维修产生机械撞击火花点燃粉尘云发生初始爆炸 紧接着发生二次爆炸和多次爆炸事故的典型案例 事故造成21人死亡 49人受伤 其中8人重伤 直接经济损失1773万 粉尘爆炸是可以预防的 在采取预防措施之前 首先必须了解哪些生产工艺和设备容易发生粉爆事故 容易发生粉尘爆炸事故的生产工艺有 物料研磨 破碎过程 气固分离过程 除尘过程 干燥过程 气力输送过程 粉料清 吹 扫过程等 这些过程使粉尘处于悬浮状态 只要有合适的点火源则极易发生燃烧爆炸 集尘器 除尘器 气力输送机 磨粉机 干燥机 筒仓 连锁提升机等生产设备也特别容易发生爆炸 容易发生粉尘爆炸的设备 集尘器 除尘器 磨粉机 气力输送机 链式提升机 干燥器 筒仓 容易发生粉尘爆炸的生产工艺 1 粉碎过程由于机械力的作用会扬起大量粉尘 设备内悬浮的粉尘往往处于爆炸浓度范围之内 且各种力的作用更容易产生摩擦 撞击火花 静电等点火源 导致粉尘爆炸的发生 2 气固分离过程在风力作用下 分离器内的粉尘均处于悬浮状态 此时 如存在足够能量的点火源 爆炸事故就会不可避免地发生 3 干式除尘过程除尘前粉尘是处于悬浮状态的 粘附在滤材上的粉尘在清灰状态下也处于悬浮状态 若恰好有足够能量的点火源 将发生粉尘爆炸事故 4 干燥过程使用喷雾 气流或沸腾干燥器干燥颗粒状物料或粉料时 设备内形成的可燃粉尘 空气混合物的爆炸事故在生产实践中时有发生 5 输送过程气力输送过程中 工业粉尘处于蓬松的悬浮状态 已具备粉尘爆炸的主要条件 只要有合适的点火源则极其危险 并且输送管线与分离和除尘设备相连 极易引起二次爆炸 造成更大的伤亡和损失 6 清扫 吹扫过程生产过程中粉尘难免要从设备中逸出 这些粉尘堆积在厂房及设备表面 若不及时清除 在达到一定浓度并且飞扬起来之后 很容易造成爆炸事故 并且在清扫过程中 也极易粉尘飞扬 形成悬浮爆炸条件 防止粉尘爆炸的技术措施 1 消除火源 1 可靠接地 2 使用粉尘防爆电器 3 火花探测与熄灭 4 消除明火 5 防止局部过热 6 不用金属敲击 防止产生火花 2 消除燃料 1 保持工作间的整洁 正确清扫 2 设备表面清洁 3 注意天花板上的粉尘3 消除氧化剂 1 内部空气惰化 2 用惰性气体如N2 C02等替代氧气 3 通常适用于筒仓 但对于旋风分离器 干燥器 粉尘收集器等设备不适合 4 粉尘爆炸保护措施 1 泄爆 存在于围包体内的粉尘云发生爆炸时 在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前 爆炸产物通过泄压膜泄除 使围包体不致被破坏的控爆技术 2 抑爆 爆炸初始阶段 通过物理化学作用扑灭火焰 抑制爆炸发展的技术 3 隔爆 爆炸发生后 通过物理化学作用扑灭火焰 阻止爆炸传播的技术 4 提高设备耐压能力 制造高强度的设备来承受Pmax 结构上要遵循压力容器标准 5 多种保护方案并用 泄爆 隔爆 抑爆相互组合 预防措施不可能百分之百奏效 为了减少爆炸造成的损失 应采用泄爆 抑爆 隔爆等措施 进一步控制爆炸事故及其后果 抑爆是在爆炸初始阶段 通过物理化学作用扑灭火焰 抑制爆炸的发展 泄爆旨在爆炸压力尚未达到围包体的极限强度之前 通过泄压膜泄除爆炸压力 使围包体不致被破坏 隔爆是在爆炸发生后 通过物理化学作用扑灭火焰 阻止爆炸传播 通过采用科学 先进的工艺 采取合适的泄爆 抑爆 隔爆技术 能够最大限度的降低爆炸损失 粉尘爆炸保护措施 如何预防可燃性粉尘爆炸 厂房位置和朝向的选择产尘车间应与其他建 构 筑物分离 其间距应符合防火安全距离 产尘车间应位于全年主导风向的下风侧 如厂房内有粉尘爆炸危险的工艺设备 宜设在建筑物内较高的位置 并靠近外墙 工艺布置合理化首先 采用新工艺 新设备 新材料 做到机械化 自动化 密闭化 消灭尘源或减少粉尘飞扬 工艺布置必须合理 应使主要操作点位于车间内通风良好和空气较清洁的地方 二 通风除尘 粉尘爆炸预防 粉尘爆炸控制等设备设施 未经安全主管部门批准 不应更换或停止使用 集尘器应设置在建筑物外或设于有爆炸泄压口的附属房间 排风机应置于集尘器之清洁空气的一端 三 出入集尘器的管道尽量短 直 最后 房屋建筑应保持环境整洁 表面结构应便于清扫 以免粉尘积聚在横梁 架子及其他表面上 控制粉尘扩散要对产尘点的设备进行密闭 防止粉尘外逸 其次 粉尘从生产设备中外逸的原因之一是由于物料下落时诱导了大量空气 在密闭罩内形成正压 为了减弱和消除这种影响 应降低落料位差 适当减少溜槽倾斜角 减少诱导空气量 降低下部正压等 静电消尘与湿法消尘静电消尘装置是建立在电除尘和尘源控制的基础上 它主要包括高压供电设备和电收尘装置两部分 直接利用生产设备的密闭罩和排风管作为阳极 在其空间中装设电晕线 并接上高压电源 构成简易的电除尘器 另外 在工艺允许的条件下 可以采用喷雾 湿法消尘措施来达到防尘的目的 通风除尘所有产尘点均应装设吸尘罩 采用通风除尘系统来使工作地点的粉尘浓度达到国家卫生标准 采用局部排风的除尘系统 对其排气进行净化处理后排入大气 有时也辅以机械的全面排风或自然排风 采取有效防护措施对于较小的粉碎装置 可以增加其强度 并要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播 为减小爆炸的破坏性 可设置泄压装置 如采用轻质屋顶 墙体或增开门窗等 但泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位 不要面向人员集中的场所和主要交通要道 为减少助燃气体含量 在粉尘与助燃气体混合气中添加惰性气体 如N2 减少氧含量 也是可行方法之一 但对有些场所不可能实现 且造价较高 目前实用价值小 也可以采用先进的粉尘爆炸抑制装置 避免发生事故 另外加强工作人员的安全教育 及时清扫 检修设备也是必不可少的防护措施 存在静电危险时 所有金属设备 装置外壳 金属管道 支架 构件等 均应采取防静电接地措施 直接用于盛装粉末的器具 输送粉末的管道 带 等 应采用金属或防静电材料制成 所有金属管道连接处 如法兰 应进行跨接 操作人员也应采取防静电措施 消除火源对于产生可燃性粉尘的生产场所 禁止明火 吸烟 使用非防爆电器设备设施 现场安装防静电设施 防止碰撞发生火花 检修应使用防爆工具 在工艺流程的进料处 应装能除去混入料中杂物的磁铁 气动分离器或筛子 防止杂物与设备碰撞 防止铝 镁 钛 锆等金属粉末或含有这些金属的粉末与锈钢摩擦产生火花 作业人员的个体防护产生粉尘的作业场所 作业人员均应配备相应的劳动保护用品 如防尘口罩 在工艺流程中使用惰性气体或能放出有毒气体的场所 应配备可保证作业人员安全的呼吸保护装置 在作业场所内 作业人员禁止穿着化纤服装 三 加强对粉尘治理的监管 强化隐患排查力度 强化组织管理措施在大多数情况下是有效的 甚至在特定场合能替代技术预防措施 包括 对员工的训练 制定详细的安全操作规程及工作程序 对危险场所的工作 实施充分的监督和管理 此外各有关职能部门必须加大对粉尘爆炸高危场所的隐患排查力度 将其纳入隐患排查体系 对有可燃性粉尘存在的场所实施充分 有效的监管措施 安监总局 扎实开展粉尘防爆专项治理工作 2014年8月17日国家安全监管总局发布 严防企业粉尘爆炸五条规定 要求扎扎实实抓好粉尘防爆专项治理 对存在粉尘爆炸危险的企业 开展全面深入 细致 彻底的排查 严防企业粉尘爆炸五条规定 一 必须确保作业场所符合标准规范要求 严禁设置在违规多层房 安全间距不达标厂房和居民区内 二 必须按标准规范设计 安装 使用和维护通风除尘系统 每班按规定检测和规范清理粉尘 在除尘系统停运期间和粉尘超标时严禁作业 并停产撤人 三 必须按规范使用防爆电气设备 落实防雷 防静电等措施 保证设备设施接地 严禁作业场所存在各类明火和违规使用作业工具 四 必须配备铝镁等金属粉尘生产 收集 贮存的防水防潮设施 严禁粉尘遇湿自燃 五 必须严格执行安全操作规程和劳动防护制度 严禁员工培训不合格和不按规定佩戴使用防尘 防静电等劳保用品上岗 紧接着安监总局又连发通知 要求工贸行业全面调查 排查 整治存在粉尘爆炸危险企业 加强煤尘防治工作 防范煤尘爆炸事故 通知要求 整治的主要内容 一 凡有下列情形式之一的 一律依法取缔 1 涉及粉尘的生产场所在居民区等人员密集区域的 2 相关证照不全 3 新建企业有粉尘产生的厂房没有独立设置与周边的间距不满足相关规范要求 4 现有涉及有粉尘的生产场所与其它生产储存场所没有防爆墙隔离 二 凡不满足以下要求的 要立即停产整改 整改合格后方可复产 1 建筑结构 7 电气线路 2 人员控制 8 检 维修作业 3 通风除尘 9 规章制度 4 清洁制度 10 教育培训 5 禁火制度 11 安全检查 6 器材配备 12 应急预案 工贸行业重大事故隐患判定标准 粉尘涉爆领域 1 粉尘爆炸危险场所建 构 筑物为单层建筑屋顶未采用轻型结构的 或为多层厂房未设置符合要求的泄爆口的 2 粉尘爆炸危险场所设置在居民区内的 3 粉尘爆炸危险场所内设置有会议室 更衣室 休息室的 4 粉尘爆炸危险场所除尘系统未按工艺分片 分区 独立设置 各除尘系统管网互通互联的 5 粉尘爆炸危险场所除尘系统未按照可燃性粉尘爆炸特性采取预防和控制粉尘爆炸措施的 6 粉尘爆炸危险场所除尘系统选用电除尘器或正压送风除尘的 7 粉尘爆炸危险20区 21区域电气设备设施未使用防爆电气的 8 粉尘爆炸危险场所设备设施未采取可靠的防雷 防静电接地措施的 9 未制定粉尘清扫制度 对作业现场及设备内部积尘未进行及时规范清理的 10 遇湿易自燃的铝 镁等金属粉尘的生产 收集 储存未采取防止粉料自燃措施或未配备防水防潮设施的 四 粉尘爆炸事故隐患排查 事故隐患 指生产经营单位违反安全生产法律 法规 规章 标准 规程和安全生产管理制度的规定 或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态 人的不安全行为